纳米材料的制备方法.doc

纳米材料的制备方法.doc:..纳米材料的制备方法1纳米材料纳米材料是指在三维空间屮至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的晶体,非晶体、准晶体以及界面层结构的材料,这大约相当于10-100个原子紧密排列在一起的尺度[1]。纳米材料大致可分为纳米粉末(零维),纳米纤维(一维),纳米膜(二维),纳米块体(三维),纳米复合材料,纳米结构等六类。[2]纳米材料的物理化学性质不同于微观原子、分子,也不同于宏观物体,纳米介于宏观世界与微观世界之间。纳米材料的特殊结构使得它具有特殊的力学、磁学、光学等特殊的性能。这些冇益的性能让纳米材料的研究空前火热。现在,纳米材料已经广泛应用于工业和民用领域。比如纳米疏水涂料可以用來制成衣服、汽车玻璃膜等,这样衣服不会湿,汽车玻璃也不会在下雨天模糊了;再如纳米吸波材料,讨以作为隐身战机的涂层,配合特殊的气动介局能使战机的雷达反射面积减小到儿平方厘米。-凝胶法是以无机物或金属醇盐做前驱体,在液相将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液屮形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经陈化,胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了火去流动性的溶剂,形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。可在低温下制备纯度高、粒度尺寸均匀的纳米材料。在制备过程中无需机械混合,不易掺入杂质,产品纯度高。由于在溶胶-凝胶过程中,溶胶由溶液制得,化合物在分子级水平混合,因此胶粒内及胶粒间的化学成分完全-致,化学均匀性好;颗粒细,;工艺、设备简单。余家1:±:1等[3]用该法制备了锐钦矿型TiO2纳米粉体,甲基橙水溶液的光催化降解实验表明,TiO2纳米粉体的光催化活性明显高于齊通TiO2粉体。图1溶胶-,再经分离和热处理得到纳米微粒。水热条件下离子反应和水解反应可以得到加速和促进,使一些在常温下反应速度很慢的热力学反应,在水热条件下可以实现快速反应。依据反应类型不同分为:水热氧化、还原、沉淀、合成、水解、结晶等。该法制得的纳米粒子纯度高、分散性好、晶形好且大小可控。2001年,李亚栋等14』以MnSO4和(NH4)2S2O8为原料,经120°C水热处理10h,成功地合成出直径40〜100nm、〜(im的p-MnOjrt米线,加入(NH4)2SO4则合成Z直松5〜20nm、长达5〜10pm的a-MnC)2纳米线。<:技术,简记为MBE。其方法是将半导体衬底放置在超高真空腔体中,和将需要生长的单品物质按元素的不同分别放在喷射炉中(也在腔体内)。由分别加热到相应温度的各元素喷射fli的分了流能在上述衬底上生长出极薄的(可薄至单原子层水平)单晶体和几种物质交替的超晶格结构。分子朿外延主要研究的是不同结构或不同材料的晶体和超晶格的生长。该法生长温度低,能严格控制外延层的层厚组分和掺杂浓度,但系统复杂,生长速度慢,生长面积也受到一定限制。它推动了以半导体超薄层微结构材料为基础的新一代半导体科学技术的发展。图2MBEGaAs-